2-5 الموارد المائية

2.5.1 التنبؤات

الشكل 2.1 بصمة المياه (لتر لكل كيلوغرام). الأسماك في أنظمة RAS تستخدم أقل مياه من أي نظام إنتاج غذائي

و بالإضافة إلى الحاجة إلى استخدام الأسمدة, فإن الممارسات الزراعية المكثفة الحديثة تفرض أيضا أعباء كبيرة على موارد المياه. ومن بين التدفقات البيوكيميائية (الشكل 2-1)، يُعتقد الآن أن ندرة المياه هي أحد أهم العوامل التي تعيق إنتاج الأغذية (Hoekstra et al. 2012؛ Porkka et al. 2016). وتتطلب الزيادات المتوقعة في عدد سكان العالم وتحولات في توافر المياه الأرضية بسبب تغير المناخ زيادة كفاءة استخدام المياه في الزراعة. وكما ذُكر سابقاً، سيحتاج الإنتاج الزراعي الإجمالي بحلول عام 2050 إلى إنتاج المزيد من الأغذية على الصعيد العالمي بنسبة 60% (أليكساندراتوس وبروينسما 2012)، مع زيادة مقدرة بنسبة 100% في البلدان النامية، استناداً إلى النمو السكاني والتوقعات المتزايدة لمستويات المعيشة (أليكساندراتوس وبروينسما 2012؛ منظمة الصحة العالمية 2015). وتشير المجاعة في بعض مناطق العالم، فضلاً عن سوء التغذية والجوع المستتر، إلى أن التوازن بين الطلب على الأغذية وتوافرها قد وصل بالفعل إلى مستويات حرجة، وأن الأمن الغذائي والمائي مرتبطان ارتباطاً مباشراً (McNeill et al. 2017). وتشير التنبؤات المتعلقة بتغير المناخ إلى انخفاض توافر المياه العذبة، وما يقابل ذلك من انخفاض في الغلات الزراعية بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين (ميسرا 2014).

ويستأثر قطاع الزراعة حالياً بنحو 70% من استخدام المياه العذبة في جميع أنحاء العالم، بل إن معدل الانسحاب يتجاوز 90% في معظم أقل البلدان نمواً في العالم. وستزداد ندرة المياه في السنوات الخمس والعشرين القادمة بسبب النمو السكاني المتوقع (Connor et al. 2017; Esch et al. 2017)، مع أحدث توقعات النمذجة بانخفاض توافر المياه في المستقبل القريب بالنسبة لجميع البلدان تقريبا (Distefano and Kelly 2017). وتتوقع الأمم المتحدة أن يؤدي اتباع ممارسات العمل كالمعتاد إلى عجز عالمي في المياه بنسبة 40٪ بحلول عام 2030 (المياه 2015). وفي هذا الصدد، ومع استنفاد إمدادات المياه الجوفية لأغراض الري أو تلوثها، وتعاني المناطق القاحلة من المزيد من الجفاف ونقص المياه بسبب تغير المناخ، ستزداد قيمة المياه المخصصة للإنتاج الزراعي (Ehrlich and Harte 2015a). ويعرض تزايد ندرة الموارد المائية للخطر ليس فقط الأمن المائي للاستهلاك البشري، بل أيضا الإنتاج الغذائي العالمي (McNeill et al. 2017). وبالنظر إلى أنه من المتوقع ندرة المياه حتى في المناطق التي لديها حاليا موارد مائية كافية نسبيا، فمن المهم تطوير تقنيات زراعية ذات متطلبات منخفضة من مدخلات المياه، وتحسين الإدارة الإيكولوجية للمياه المستعملة من خلال إعادة استخدامها على نحو أفضل (منظمة الأغذية والزراعة، 2015أ).

يركز تقرير الأمم المتحدة عن تنمية المياه في العالم لعام 2017 (Connor et al. 2017) على مياه الصرف الصحي كمصدر غير مستغل للطاقة والمغذيات وغيرها من المنتجات الثانوية المفيدة، مع ما يترتب على ذلك من آثار ليس فقط على صحة الإنسان والبيئة ولكن أيضا على الأمن الغذائي وأمن الطاقة، فضلا عن التخفيف من آثار تغير المناخ. ويدعو هذا التقرير إلى استخدام تكنولوجيات مناسبة وميسورة التكلفة، إلى جانب الأطر القانونية والتنظيمية، وآليات التمويل، وزيادة المقبولية الاجتماعية لمعالجة المياه المستعملة، بهدف إعادة استخدام المياه في إطار اقتصاد دائري. ويشير التقرير أيضاً إلى تقرير المنتدى الاقتصادي العالمي لعام 2016، الذي يُدرج أزمة المياه ضمن المخاطر العالمية التي تثير أكبر قدر من القلق خلال السنوات العشر القادمة.

وقد تم طرح مفهوم البصمة المائية كمقياس لاستخدام البشر لموارد المياه العذبة من أجل توفير المعلومات اللازمة لوضع السياسات المتعلقة باستخدام المياه. وتتألف البصمة المائية من ثلاثة مكونات هي: (1) المياه الزرقاء، التي تشمل المياه السطحية والجوفية المستهلكة أثناء إنتاج المنتجات أو المفقودة عن طريق التبخر، (2) المياه الخضراء التي تستخدم بشكل خاص في إنتاج المحاصيل، (3) المياه الرمادية، وهي مياه ملوثة ولكنها لا تزال ضمن المياه الموجودة معايير الجودة (Hoekstra وميكونن 2012). وقد رسم هؤلاء المؤلفون خرائط لآثار المياه في البلدان في جميع أنحاء العالم ووجدوا أن الإنتاج الزراعي يمثل 92% من الاستخدام العالمي للمياه العذبة، ويستخدم الإنتاج الصناعي 4.4% من المجموع، في حين أن المياه المنزلية لا تتجاوز 3.6%. ويثير ذلك القلق بشأن توافر المياه وأدى إلى بذل جهود تثقيفية عامة تهدف إلى زيادة الوعي بكميات المياه اللازمة لإنتاج مختلف أنواع الأغذية، فضلا عن مواطن الضعف الوطنية، ولا سيما في البلدان التي تعاني من ندرة المياه في شمال أفريقيا والشرق الأوسط.

2.5.2 الأحياء المائية وحفظ المياه

و يقيس المفهوم الاقتصادي لل إنتاجية المقارنة المقدار النسبي لل مورد اللازم لإنتاج و حدة من السلع أو الخدمات. و تفسر الكفاءة عموما بأنها أعلى عندما تكون الحاجة إلى مدخلات الموارد أقل لكل و حدة من السلع و الخدمات. بيد أنه عند دراسة كفاءة استخدام المياه في سياق بيئي، ينبغي أيضا مراعاة نوعية المياه، لأن الحفاظ على نوعية المياه أو تحسينها يعزز الإنتاجية أيضا (حمدى 2007).

وتتطلب مشكلة ندرة المياه المتزايدة إدخال تحسينات على كفاءة استخدام المياه، ولا سيما في المناطق القاحلة وشبه القاحلة، حيث يشكل توافر المياه للزراعة ونوعية تصريف المياه عاملين حاسمين في إنتاج الأغذية. وفي هذه المناطق، يمكن لإعادة تدوير المياه في الوحدات المائية تحقيق كفاءة ملحوظة لإعادة استخدام المياه تتراوح بين 95 و99 في المائة (Dalsgaard et al. 2013). كما يقل الطلب على المياه عن 100 لتر/كغ من الأسماك التي يتم حصادها، ويتم الحفاظ على نوعية المياه ضمن نظام إنتاج المحاصيل (Goddek et al. 2015). ومن الواضح أنه يجب بناء هذه النظم وتشغيلها للتقليل إلى أدنى حد ممكن من فقد المياه؛ ويجب عليها أيضا أن تزيد نسب مياه الأسماك إلى النباتات إلى الحد الأقصى، لأن هذه النسبة مهمة للغاية في زيادة كفاءة إعادة استخدام المياه إلى أقصى حد وضمان إعادة تدوير المغذيات إلى أقصى حد. ويجري تطوير خوارزميات النمذجة والحلول التقنية لدمج التحسينات في الوحدات الفردية، ولتحسين فهم كيفية إدارة المياه بفعالية وكفاءة (فيلبرغسون وآخرون 2016). ويرد مزيد من المعلومات في الفصل [9](/المجتمع/المقالات/الفصل 9 - نظم دورة المغذيات في الأحياء المائية) و [11](/المجتمع/المقالات/الفصل 11 - أكوابونيك-نظم النمذجة).

وفي ضوء متطلبات التربة والمياه والمغذيات، فإن البصمة المائية للنظم المائية أفضل بكثير من الزراعة التقليدية، حيث تشكل نوعية المياه والطلب عليها، إلى جانب توافر الأراضي الصالحة للزراعة وتكاليف الأسمدة والري، كلها عقبات أمام التوسع (الشكل 2-1).

** **

الشكل 2.2 نسب تحويل الأعلاف (FCRs) على أساس كيلوغرام من الأعلاف لكل وزن حي وكغم من الأعلاف للجزء الصالح للأكل. الحشرات فقط، التي تؤكل كلها في بعض أنحاء العالم، لديها FCR أفضل من الأسماك